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1、第三章 环烃,cylcoalkane,第一节脂环烃,结构上具有环状碳架，性质上与链烃相似的烃类，叫做脂肪族环烃，简称脂环烃.,一、分类与命名,（1）按环上是否有不饱和键可分为：,饱和脂环烃，也叫环烷烃。其通式是：CnH2n，和烯烃互为同分异构体。 不饱和脂环烃，又分为环烯烃和环炔烃。,1、分类,（2）按分子中碳环的数目可分为：,单环脂环烃。按环的大小又可分为：小环：含三到四个碳原子；普通环：含五到七个碳原子；中环：含八到十二个碳原子；大环：含十二个碳原子以上。 二环脂环烃。 多环脂环烃。,（3）按分子内两个碳环共用的碳原子数目分为：,螺环烃。两个碳环共用一个碳原子； 稠环烃。两个碳环共用两个碳
2、原子； 桥环烃。两个碳环共用两个或两个以上碳原子。,2、命名,（1）单环脂环烃： a、母体一般叫做“环某烷（烯、炔） b、编号原则同前面链烃。 c、环上取代基复杂时，可将环作为取代基来处理。 d、注意顺反异构的情况。,1,1-二甲基-2-异丁基环丙烷,1，4-环己二烯,2，3-二甲基-4-（3-甲基环戊基）-2-戊烯,3-甲基-2-环丁基戊烷,顺-1，2-二甲基环己烷,反-1，2-二甲基环己烷,(2)、螺环烃的命名,规则： a、母体：按螺环所含碳原子总数称“螺m.n某烃”。 b、编号：从与螺原子相邻的小环碳原子开始编号，通过螺原子编到大环。若环上有取代基，应使取代基编号尽可能小。 c、命名：在
3、螺字后的方括号中，用阿拉伯数字标出两个碳环除螺原子外的碳原子数目，由小到大次序列出，各数字之间用符号“”分开。例如：,不饱和化合物，要使不饱和键的编号尽可能小。例如：,（3）桥环烃的命名,a、母体：按参与成环的总碳原子（不含支链）称某烃，桥环个数冠于词头，称“二环m.n.l某烃”。 b、编号：自第一个桥头碳原子（即两个环连接处的碳原子，二环有两个桥头碳原子。除桥头碳原子外，环上其他的碳原子称为桥碳原子）开始沿最长的桥编号到另一个桥头碳原子，再沿次长桥回到第一个桥头碳原子，最短的桥最后编号。若环上有取代基时，应从靠近取代基的桥头开始编号，使取代基有较小的位次。 c、命名：在方括号中注明桥碳原子数
4、（桥头碳原子不计在内），按由大到小次序列出，数字之间用符号“”分开。二环桥烃可以看作是两个桥头碳原子之间用三道桥联结起来的，因此方括号内有三个数字。,对于二环烯烃：命名时使双键的编号最小，并要使取代基的编号尽可能小，其余同二环烷烃。,2-,二、环烷烃的物理性质,三、环烷烃的化学性质,环烷烃的化学性质和组成环的碳原子数目有关，一般小环化合物的稳定性小，环容易破裂，其性质与烯烃相似，易发生加成反应而成开链结构的饱和化合物。五碳环以上，环稳定性较好，不易破裂，其性质与烷烃相似，易发生取代反应。,1、卤代 在光照或加热的条件下，环烷烃能与卤素发生按自由基历程进行的取代反应。,2、加成 环烷烃，特别是小
5、环的环丙烷或环丁烷，虽然没有不饱和键，但性质与烯烃类似，容易发生开环从而发生加成反应，这是小环的特殊反应。 （1）催化加氢。,反应活性：环丙烷环丁烷环戊烷环己烷,（2）与卤素加成。环丙烷、环丁烷与烯烃类似，能与卤素发生亲电加成,不用此方法鉴别烯烃与小环环烷烃。,（3）与HX。到开链化合物。若环上有取代基，加成符合马氏规则。(三元环立刻反应，四元环需加热反应),3、氧化反应,（1）一些低级的脂环烃在室温下，不与高锰酸钾水溶液或臭氧作用，用高锰酸钾溶液可区别烯烃和环丙烷及其衍生物。可用此试剂除去环丙烷中微量的烯烃。 如：鉴别丙烷、环丙烷、丙烯,（2）环烷烃在强氧化剂或催化剂影响下方可被氧化,四、环
6、烷烃的结构与稳定性,（一）、环丙烷的结构与稳定性,1. Baeyer张力学说（1885年） sp3 碳原子键角应为109。28, 任何与此正常键角的偏差，都会引起分子的张力，这种张力具有力图恢复正常键角的趋势。我们把这种张力叫角张力。,（二）、环己烷的构象,1、椅式和船式,椅式（最稳定构象） 船式（最不稳定构象）,CHAIR,BOAT,“sessel”,“boot”,German:,CHEMICAL WHIMSEY,基团之间距离远 优势构象，最稳定,基团之间距离近 最不稳定构象,如何书写出环己烷的椅式构象呢？,How to draw cyclohexane,由三组平 行线组成,特点：环已烷的6个a键中，3个向上3个向下交替排列，6个e键中，3个向上斜伸，3个向下斜伸交替排列。,2、a键与e键,a键,e键,3、转环作用,4、取代环己烷构象稳定性,（1）、一取代,结论：e取代的椅式构象稳定,（2）、多元取代,a、取代基在e键上的椅式构象稳定,b、若e键数目同，则大取代基在e上稳定,
